CN216898063U - 一种冷箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷箱，该冷箱内部具有工作区，所述冷箱至少具有可移动的上部面板、顶梁、位于其内部的第一保冷材料及至少一设备，所述工作区由与顶梁和所述冷箱内的至少一设备连接的至少一孔状透气材料围成，上述第一保冷材料不进入所述工作区；所述孔状透气材料为金属丝编织的网状砂布，所述工作区内部可填充第二保冷材料，所述第二保冷材料有别于第一保冷材料，两者的隔绝主要由所述孔状透气材料实现，即第一保冷材料和第二保冷材料均不能穿过所述孔状透气材料。

Description

一种冷箱

技术领域

本实用新型属于低温精馏设备领域，具体涉及一种冷箱，所述冷箱内部具有工作区，所述工作区为施工作业人员进入其中提供空间。

背景技术

珠光砂主要用在冷箱中，或者大型超低温热力工程保温层施工，如制氧空分机组、天然气、液氢、液氮、液氧冷冻运输车船等，起保冷作用。比如制氧空分冷箱中充填的保冷材料绝大多数都是用珠光砂。

珠光砂是一种玻璃质火山熔岩，经破碎、分级、预热工序后，在大约1250 摄氏度的高温气流中瞬间膨胀10到25倍而制成的。珠光砂是一种具有多孔结构的、白色、粒状松散材料，它化学结构稳定、无毒、无味，看起来对人无害，可一旦珠光砂直接接触皮肤，就会造成一定的刺激；易被吸入肺内，引发尘肺等呼吸道疾病；人落入其层内会被淹没窒息。

空分冷箱投入运行前需要向冷箱内装填珠光砂，用于容器和管道的保冷。珠光砂装填口在冷箱顶部，高度一般在50米以上，通常运到现场的袋装珠光砂被提升至冷箱顶部人工装填。由于工艺管道泄露等原因需要将珠光砂从冷箱中卸除，这也是风险很大的操作，扒砂作业中严禁违规或不听指挥擅自作业，应杜绝事故的发生。

为了满足吊装冷箱内部分的封头和管道的需求，需要隔离出一个受限空间，可以实现保冷材料的局部移除，使得施工作业人员进入所述受限空间作业。考虑到珠光砂易有残留，上述受限空间中的保冷材料不建议使用珠光砂，这样可以避免移除珠光砂时发生的危险。

有鉴于此，如何设计一种新的冷箱，该冷箱内部具有工作区，工作区内部不填充珠光砂，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

实用新型内容

位于冷箱内部的工作区中所使用的受限空间可以填充保冷材料，其建议使用岩棉或矿棉，当岩棉或矿棉被移除之后，施工作业人员进入到所述受限空间之后可以有力地保障生命安全，但是这种方式需要严格地保证冷箱内受限空间之外部分的珠光砂不进到上述受限空间，需要采取有效的密封措施。本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种冷箱，在需要对冷箱内部的设备和工艺管道进行维修时，避免移除珠光砂时发生的危险。

上述目的主要通过以下方式来实现：

一种冷箱，所述冷箱内部包含工作区，所述冷箱至少具有可移动的上部面板、顶梁、位于其内部的第一保冷材料及至少一设备，所述工作区由与顶梁和所述冷箱内的至少一设备连接的至少一孔状透气材料围成，所述第一保冷材料不进入所述工作区；所述孔状透气材料为金属丝编织的网状砂布，所述工作区内部可填充第二保冷材料，所述第二保冷材料有别于第一保冷材料，两者的隔绝主要由所述孔状透气材料实现，即第一保冷材料和第二保冷材料均不能穿过所述孔状透气材料。

优选地，所述设备至少包括塔、管道和法兰；所述塔具有外壁和封头；所述管道至少包括第一管道和第二管道；所述法兰至少包括第一法兰和第二法兰；所述孔状透气材料的一端与所述顶梁焊接连接，另一端与所述塔的外壁焊接连接，所述焊接连接使得所述第二保冷材料不至于泄漏到所述工作区外。

优选地，所述第一法兰的一端与所述封头相连，所述第一法兰的另一端与所述第一管道相连；所述第一管道的另一端与所述第二法兰相连，所述第二法兰的另一端与所述第二管道相连，所述第二管道经由一安装在其上的套管从孔状透气材料穿出该工作区。

优选地，所述塔的外壁设置一圈PTFE环板，所述孔状透气材料与所述塔的外壁的焊接连接，实际由所述孔状透气材料与所述PTFE环板的焊接连接实现。

优选地，设备暂停运行后，移动所述上部面板提供一通道，所述第二保冷材料可以通过所述通道从所述工作区内被移除，为施工作业人员提供作业空间。

优选地，所述第一法兰和所述第二法兰均可拆卸，使得所述第一管道可以从所述工作区内移除。

优选地，所述塔的外壁上设置至少一操作平台，所述操作平台供施工作业人员进行所述法兰的拆卸和安装。

优选地，第一保冷材料是珠光砂。

优选地，第二保冷材料是岩棉或矿棉。

本实用新型相对于现有技术所具有的有益效果如下：

1.本实用新型中可以移除的上部面板，从而提供所述第二保冷材料移除和充填的渠道，同时提供施工作业人员进出工作区的通道；

2.本实用新型通过采取有效的密封连接措施，严格地保证冷箱内受限空间之外部分的珠光砂不进到上述受限空间；设备正常运行时，所述工作区内部填充第二保冷材料，例如岩棉或矿棉，其与珠光砂的隔绝主要由所述孔状透气材料实现，即珠光砂不能穿过所述孔状透气材料进入所述工作区，所述岩棉或矿棉也不能穿过所述孔状透气材料进入珠光砂的区域；

3.可以避免移除珠光砂过程中发生的危险，同时可以避免受限空间内保冷材料移除不彻底，为后续施工作业人员进入所述工作区作业留下隐患；

4.本实用新型所述工作区内的塔封头及相连的管道可以通过冷箱顶部通道移除，从而实现塔内的填料的更换。

附图说明

图1为本实用新型中的冷箱，及其内部的工作区的各组成部分连接示意图，此附图通常是示意性的并且为了清楚的缘故并不按比例绘制。

图中，1-上部面板；2-顶梁；3-工作区；4-孔状透气材料；5-塔；6-外壁； 7-封头；8-第一管道；9-第二管道；10-第一法兰；11-第二法兰；12-通道；13- 套管；14-PTFE环板；15-操作平台；16-第一保冷材料；17-第二保冷材料。

具体实施方式

本文中“冷箱”指的是主要由四周的桁架钢结构以及围护在四周桁架钢结构上的冷箱面板组成，所述的桁架钢结构由两侧的长形冷箱柱、上下依次固定在两侧冷箱柱上的多根冷箱横梁、从上到下依次有交叉固定于上中下三根冷箱横梁上、并以中间冷箱横梁中间为交叉点的两根斜撑组成，所述的桁架钢结构上垂直固定在冷箱横梁上、并在冷箱横梁上水平均布的多根从底部一直延伸到顶部的加劲肋；所述桁架钢结构上分别密封焊接有用于包裹整个冷箱的冷箱面板，形成密闭的箱体。

所述箱体至少具有可以移除的上部面板和位于其内部的珠光砂，所述上部面板可移除，从而提供珠光砂的移除和填充的渠道，同时提供施工作业人员进出受限空间的通道。

空分冷箱投入运行前需要向冷箱内装填珠光砂，用于容器和管道的保冷，通常情况下冷箱箱体内的珠光砂处于满实状态。空分设备的运行周期一般为 3年，每3年进行1次装置停工大检修，对装置进行全面加温，吹除掉低温设备、管道内积聚的冰、干冰、碳氢化合物等物质。同时，借机处理冷箱内部设备、管道存在的问题或者隐患，完成压力容器和压力管道的理化检验等大修任务。卸净冷箱内的珠光砂(简称“扒砂”)是冷箱内设备大修的前提，在扒砂过程中要遵守冷箱扒砂操作规程，确保冷箱扒砂作业的安全控制与管理，严格落实各项措施，确保扒砂作业安全。在进行冷箱内设备检修作业前，也即施工作业人员进入所述受限空间作业，要确保冷箱内珠光砂排净。打开冷箱人孔前，采用仪表空气对冷箱内的富氧气和氮气进行置换，定期分析冷箱内气体的氧含量，确保氧含量在19.5％～23.5％，以避免在通风不良处发生人员氮气窒息。打开人孔时，任何人不得正对人孔，防止发生窒息以及珠光砂喷出伤人事故，直至确认冷箱内没有气体排出。

因此，可知对冷箱箱体进行扒砂过程的操作规程和安全控制管理过于繁冗，任何一项措施的疏漏都可能存在安全隐患。当考虑到某些情况下仅需移除局部保冷材料，使得施工作业人员进入所述受限空间作业，实现冷箱内至少一设备，例如塔的封头、管道和若干法兰之间的连接的拆卸和安装工作，甚者对塔内填料的更换时，本实用新型的技术方案应运而生。

借助孔状透气材料隔离出一个工作区，所述工作区由与顶梁和所述冷箱内的至少一设备连接的至少一孔状透气材料围成，上述第一保冷材料不进入所述工作区；所述孔状透气材料为金属丝编织的网状砂布，所述工作区内部可填充第二保冷材料，所述第二保冷材料有别于第一保冷材料，两者的隔绝主要由所述孔状透气材料实现，即第一保冷材料和第二保冷材料均不能穿过所述孔状透气材料。所述设备至少包括塔、管道和法兰；所述塔具有外壁和封头；所述管道至少包括第一管道和第二管道；所述法兰至少包括第一法兰和第二法兰；所述第一法兰的一端与所述封头相连，所述第一法兰的另一端与所述第一管道相连；所述第一管道的另一端与所述第二法兰相连，所述第二法兰的另一端与所述第二管道相连，所述第二管道经由一安装在其上的套管从孔状透气材料穿出该工作区。所述孔状透气材料的一端与所述顶梁焊接连接，另一端与所述塔的外壁焊接连接，所述焊接连接使得所述第二保冷材料不至于泄漏到所述工作区外。有限地，所述塔的外壁设置一圈PTFE环板，所述孔状透气材料与所述塔的外壁的焊接连接，实际由所述孔状透气材料与所述PTFE环板的焊接连接实现。

设备正常运行时，所述工作区内部填充第二保冷材料，所述第二保冷材料有别于珠光砂，两者的隔绝主要由所述孔状透气材料实现，即珠光砂和第二保冷材料均不能穿过所述孔状透气材料，第二保冷材料是岩棉或矿棉；设备暂停运行后，移动所述上部面板提供一通道，所述第二保冷材料可以通过所述通道从所述工作区内被移除，为施工作业人员提供作业空间。一般情况下岩棉或矿棉对人体没有危害，少量吸入问题不大，所以上述受限空间中的保冷材料建议使用岩棉或矿棉，当施工作业人员需要进入所述工作区作业之前，将所述工作区内的岩棉或矿棉排出，即便移除不彻底也可以有力地保障施工作业人员的生命安全，这一点珠光砂是做不到的。

下面列举一个如图1所示的位于冷箱内部的工作区的实施例，该实施例对本实用新型的内容和精神仅具有示范作用，而无限定作用。

一种冷箱，该冷箱内部具有工作区，所述冷箱至少具有可移动的上部面板1、顶梁2、位于其内部的第一保冷材料16(本实施例中使用珠光砂)及至少一设备，所述工作区3由与顶梁2和所述冷箱内的至少一设备连接的至少一孔状透气材料4围成，上述珠光砂不进入所述工作区3；所述孔状透气材料4为金属丝编织的网状砂布，所述工作区3内部可填充第二保冷材料17，所述第二保冷材料17有别于珠光砂，两者的隔绝主要由所述孔状透气材料4实现，即珠光砂和第二保冷材料17均不能穿过所述孔状透气材料4。所述设备至少包括塔5、管道和法兰；所述塔5具有外壁6和封头7；所述管道至少包括第一管道8和第二管道9；所述法兰至少包括第一法兰10和第二法兰11；所述孔状透气材料4的一端与所述顶梁2焊接连接，另一端与所述塔的外壁 6焊接连接，所述焊接连接使得所述第二保冷材料17不至于泄漏到所述工作区3外。所述第一法兰10的一端与所述封头7相连，所述第一法兰10的另一端与所述第一管道8相连；所述第一管道8的另一端与所述第二法兰11 相连，所述第二法兰11的另一端与所述第二管道9相连，所述第二管道9 经由一安装在其上的套管13从孔状透气材料4穿出该工作区3。当设备运行发生沉降时，第二管道9与孔状透气材料4的连接处会发生撕裂，导致珠光砂进入所述工作区，造成后期施工作业人员需要进入所述工作区的作业危险；而套管13的作用在于，即便第二管道9与孔状透气材料4的连接处发生撕裂，仍然可以由套管13挡住第一保冷材料16和第二保冷材料17不穿过所述孔状透气材料4。

所述孔状透气材料4为金属丝编织的网状砂布，其一端与所述顶梁2焊接连接，所述塔的外壁6设置一圈PTFE环板14，所述孔状透气材料4的另一端与所述PTFE环板14焊接连接；设备正常运行时，所述工作区3内部填充第二保冷材料17，本实施例中使用岩棉，岩棉与珠光砂的隔绝主要由所述孔状透气材料4实现，即珠光砂和岩棉均不能穿过所述孔状透气材料4；设备暂停运行后，移动所述上部面板1提供一通道12，上述岩棉可以通过所述通道12从所述工作区3内被移除，为施工作业人员提供作业空间。

所述塔5的外壁6上设置一操作平台15，所述操作平台15供施工作业人员进行上述法兰的拆卸和安装。所述岩棉被移除之后，才允许施工作业人员进入其中完成作业：拆卸所述第一法兰10与第一管道8的连接，拆卸所述第二法兰11与第一管道8的连接，使得所述第一管道8可以从所述工作区3 内通过吊车移除；然后施工作业人员可以通过封头7进入塔5的内部完成相关填料的拆卸；通过吊车将封头7从所述工作区3内移除；将塔5的内部填料通过冷箱顶部通道移除，实现新的填料的更换。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种冷箱，所述冷箱内部包含工作区，所述冷箱至少具有可移动的上部面板(1)、顶梁(2)、位于其内部的第一保冷材料(16)及至少一设备，其特征在于：所述工作区(3)由与顶梁(2)和所述冷箱内的至少一设备连接的至少一孔状透气材料(4)围成，所述第一保冷材料(16)不进入所述工作区(3)；所述孔状透气材料(4)为金属丝编织的网状砂布，所述工作区(3)内部能够填充第二保冷材料(17)，所述第二保冷材料(17)有别于第一保冷材料(16)，两者的隔绝至少由所述孔状透气材料(4)实现，第一保冷材料(16)和第二保冷材料(17)均不能穿过所述孔状透气材料(4)。

2.根据权利要求1所述的冷箱，其特征在于：所述设备至少包括塔(5)、管道和法兰；所述塔(5)具有外壁(6)和封头(7)；所述管道至少包括第一管道(8)和第二管道(9)；所述法兰至少包括第一法兰(10)和第二法兰(11)；所述孔状透气材料(4)的一端与所述顶梁(2)焊接连接，另一端与所述塔(5)的外壁(6)焊接连接，所述焊接连接使得所述第二保冷材料(17)不至于泄漏到所述工作区(3)外。

3.根据权利要求2所述的冷箱，其特征在于：所述第一法兰(10)的一端与所述封头(7)相连，所述第一法兰(10)的另一端与所述第一管道(8)相连；所述第一管道(8)的另一端与所述第二法兰(11)相连，所述第二法兰(11)的另一端与所述第二管道(9)相连，所述第二管道(9)经由一安装在其上的套管(13)从孔状透气材料(4)穿出该工作区(3)。

4.根据权利要求2所述的冷箱，其特征在于：所述塔的外壁(6)设置一圈PTFE环板(14)，所述孔状透气材料(4)与所述塔的外壁(6)的焊接连接，实际由所述孔状透气材料(4)与所述PTFE环板(14)的焊接连接实现。

5.根据权利要求1所述的冷箱，其特征在于：设备暂停运行后，能够通过移动所述上部面板(1)提供一通道(12)，所述第二保冷材料(17)能够通过所述通道(12)从所述工作区(3)内被移除，为施工作业人员提供作业空间。

6.根据权利要求3所述的冷箱，其特征在于：所述第一法兰(10)和所述第二法兰(11)均能够拆卸，使得所述第一管道(8)能够从所述工作区(3)内移除。

7.根据权利要求2所述的冷箱，其特征在于：所述塔的外壁(6)上设置至少一操作平台(15)，所述操作平台(15)供施工作业人员进行所述法兰的拆卸和安装。

8.根据权利要求1所述的冷箱，其特征在于：第一保冷材料(16)是珠光砂。

9.根据权利要求1所述的冷箱，其特征在于：第二保冷材料(17)是岩棉或矿棉。

Images